自动检测课后习题答案解析

第一章检测技术基本知识思维问题的答案l .检测系统由哪些部分组成？ 说明各个部分的作用。答：完整的检测系统或检测装置通常由传感器、测量电路和显示记录装置等几个部分组成，分别完成信息获取、转换、显示和处理等功能。 当然，也包括电源和传输线路等不可或缺的部分。 下图显示了检测系统的配置框图。图2是检查系统结构框图传感器是将测量转换为电量的装置，很明显传感器是测量系统和被测量对象直接相关的部件，是测量系统最重要的部分，测量系统取得信息的质量多取决于传感器的性能。 测量系统的其他部分无法追加新的测量信息，很难消除传感器导入的误差。测量电路的作用是将传感器的输出信号转换为容易测量的电压和电流信号。 通常，传感器输出信号微弱，为了满足显示记录装置的要求而需要用测定电路进行放大。 根据需要，测量电路还可以进行阻抗匹配、微分、积分、线性化校正等信号处理。显示记录装置是检测员与检测系统关系的主要环节，主要作用是让人们了解测量的大小和变化。2 .传感器的型号由几个部分构成，各部分有什么意义？依次主要是(传感器)被测量变换原理序列号主要为传感器，符号c；被测量用一个或两个汉语拼音的第一个大写标记。 见附录表2转换原理以汉语拼音的第一个大写字母来表示。 见附录表3编号用阿拉伯数字表示，由制造商定制来表示产品的设计特性、性能参数、产品系列等。 如果产品的性能参数不变，则只有部分变更或变更时，该编号才能在原编号后按顺序排列大写字母a、b、c等(但不使用I、q )。例如应变式位移传感器： C WY-YB-20； 光纤压力传感器： C Y-GQ-2。3 .测量稳压电源的输出电压随负载变化的情况时，应采用什么样的测量方法？ 怎么办？a :测量恒压电源的输出电压随负载电阻变化的情况时，最好用微差式进行测量。 在这种情况下，将输出电压的授权表示为U0、U0=U U，其中u是由于负载电阻的改变而引起的输出电压的改变量，并且相对于u略微改变。 用偏差法测量的话，由于计算必须有相当长的距离才能满足U0的要求，所以对于u，这个少量的U0的变化很难测量。 测量原理如下图所示在该图中使用了高灵敏度电压表毫安和电位差计，Rr和e分别表示稳压电源的内阻和电动势，表示稳压电源的负载，E1、R1和Rw表示电位差计的参数。 在测定前调整R1，以使电位差计的动作电流I1成为基准值。 并且，将稳定化电源的负载电阻R1设为额定值。 将RP的可移动触点调整为毫安表示零对应于预先在零处测量额定输出电压u。 本测定开始后，仅通过增减负载电阻RL的值、由负载变动引起的稳定化电源输出电压U0的微小变动值u，就能够以毫安进行指示。 根据U0=U U，稳压电源的输出电压可在各种负载下正确测量。 微差式测量法的优点是反应速度快，测量精度高，特别适合在线控制参数的测量。用微差式测量方法测量稳压电源输出电压随负载的变化5 .某测温系统由以下四个环节组成，各自的灵敏度如下：铂电阻温度传感器：0.45/桥接：0.02V/放大器： 100 (倍率)笔记录器：0.2cm/V求： (1)测温系统的总灵敏度(2)记录仪笔尖移位4cm时的对应的温度变化值。解答：(1)测温系统的总灵敏度为cm/(2)记录仪的笔尖位移4cm时，对应的温度变化值为有6.3台测温计，量程均为0800，精度等级分别为2.5级、2.0级、1.5级，目前要测量500的温度，要求相对误差不超过2.5%，选择其仪表合理吗？解： 2.5级时的最大绝对误差值为20，500测量时的相对误差为4%； 2.0级时的最大绝对误差值为16，测定500时的相对误差为3.2%； 1.5级时的最大绝对误差值为12，500测量时的相对误差为2.4%。 因此，应该选择1.5级的测温器。7 .什么是系统误差和随机误差？ 准确性和精度的含义是什么？反映了什么样的误差？a :系统误差是指在相同条件下，多次重复测定相同量时，误差的大小和符号不变或按照一定规律变化的误差。 随机误差是指在相同条件下多次测量相同量时，该误差的大小和符号会发生变化，以免无法预见。 正确度是指测量结果与理论真值的一致度，反映系统误差的大小，精度是指测量结果的分散度，反映随机误差的大小。8 .遵循正态分布规律的随机误差有哪些特性？答：对于遵循正态分布规则的随机误差特性，对称性随机误差可以是正的，但绝对值相等，出现负误差的机会相等。 也就是说，f()- 曲线关于纵轴对称. 在有界性恒定测量条件下，随机误差的绝对值不超过恒定范围，即绝对值大的随机误差几乎不出现。 补偿性为相同条件，测量次数n时，整体随机误差的代数和为零，即。 单峰性绝对值小的随机误差比绝对值大的随机误差出现的机会多，即前者比后者的概率密度大，=0时随机误差概率密度具有最大值。9 .等精度测定某电阻10次，得到的测定列如下R1=167.95R2=167.45R3=167.60R4=167.60r5=167.87R6=167.88r7=168.00r8=167.850r9=167.82r10=167.61(1)求出测定了10次的算术平均值、测定了的标准误差和算术平均值的标准误差s。(2)可靠的概率为99.7%，写下被测电阻的真值和界限值。解： (1)求出10次测定的算术平均值、测定的标准误差和算术平均值的标准误差s。(2)如果可靠性概率为99.7%，则被测电阻的真实值如下极限值如下：10 .试析电压输出型直流电桥的输入与输出的关系。a :如图所示，桥接各臂的阻力分别为R1、R2、R3、R4。 u是桥的直流电源电压。 当四臂电阻R1=R2=R3=R4=R时，称为等臂桥.在R1=R2=R、r3=r4=r(rr )情况下，称为输出对称桥.在R1=R4=R、r2=r3=r(rr )的情况下，称为电源对称桥.直流电桥电路在放大器与桥的输出端子连接的情况下，认为由于放大器的输入阻抗是高的，因此桥的负载电阻是无限大的。在该情况下，作为电压输出桥。 输出电压是桥输出端开路电压，其公式为(1)使桥接器为单臂动作状态，即R1为应变计，剩馀的桥接臂为固定电阻。 当感觉到R1测定电阻增加量r1时，从初始平衡条件R1R3=R2R4得到，当代入式(1)时，桥的r1的不平衡引起的输出电压(2)对于输出对称桥，此时R1=R2=R、r3=r4=r ，若R1臂电阻产生变化R1=R，则根据(2)输出电压(3)在电